3次元モダリティー解析法による配偶戦略の性差を生み出す分子神経基盤の解明

竹内 秀明

東北大学 大学院 生命科学研究科 教授

性を持つ動物は自分自身の子孫を残すために異性をパートナーとして選択するが、その配偶戦略は性によって異なっている。例えば、多くの動物において、メスは慎重にパートナーを選択する傾向があるが、オスはできるだけ多くのメスと子孫を残そうとする傾向がある。これまでに研究代表者らはメダカを用いた行動実験から、オキシトシンシステムが配偶戦略の性差発現に必須なシステムであることを世界に先駆けて発見した。メダカはオスとメスで配偶戦略が異なっており、メスには異性の好みがあり、「見知ったパートナー」を積極的にパートナーとして選択する傾向があるが、オスは特に異性の好みを持たない(Science 2014)。これまでにオキシトシン(OT)とオキシトシン受容体(OTRa,  OTRb)をコードする遺伝子の変異体を作成して行動解析を行った結果、ot または otra のどちらかの遺伝子を欠損すると、メスは異性の好みを失うことがわかった。一方でオスは同じ水槽で育った「親密なメス」に対する異常な好みを持つことを見出した。よってメダカにおいてオキシトシンはメスとオスで逆の効果を持つことを発見した(PNAS 2020)。よってオキシトシンの性差発現機序を解明することによって、動物の配偶戦略の性差を生み出す神経基盤の理解につながることが期待できる。本研究ではメダカ脳において 3次元モダリティー(細胞分布オミクス・神経回路オミクス・神経活動オミクス)情報を可視化する遺伝子改変メダカと一細胞賦活化ニューロンの遺伝子発現プロファイル作成手法を開発することで、オキシトシンの性差発現機序の解明を目指す。

文献

  • Yokoi et al. (2020) Sexually dimorphic role of oxytocin in medaka mate choice. Proc Natl Acad Sci USA: 117, 4802-4808.
  • Okuyama et al. (2014) A neural mechanism underlying mating preferences for familiar individuals in medaka fish. Science 343: 91-94.
  • Wang &Takeuchi (2017) Individual recognition and the ‘face inversion effect’ in medaka fish (Oryzias latipes) eLife 6, e24728.